Karanlık ve egzotik bir güzelliğe sahip olan Katherine DeMille, 1930'lu ve 1940'lı yıllarda ekranların büyüleyici isimlerinden biriydi. Kanada'da İskoç bir öğretmen olan Edward Gabriel Lester ile İtalyan-İsviçreli eşi Cecile Bianca Bertha (Colani) Lester'ın çocuğu olarak dünyaya geldi. Babası I. Dünya Savaşı sırasında Fransa'da öldürüldü ve ölümcül derecede hasta olan annesi, Katherine'in baba tarafından dedesini bulmak ve onu onlara bırakmak için Kaliforniya'ya gitti. Bayan Lester, kayınvalidesine ulaşamadan öldü ve Katherine Los Angeles'taki bir yetimhaneye yerleştirildi. Hollywood'un en iyi film yapımcılarından Cecil B. DeMille'in eşi Constance Adams yetimhanenin müdürüydü. DeMille'ler Katherine'in talihsizliğinden etkilendiler ve onu evlat edinmeye karar verdiler. Katherine, DeMille'lerin tek öz çocuğu Cecilia de Mille, bir başka evlatlık çocuk John de Mille ve aslında DeMille'in yeğeni olan Richard de Mille'in de dahil olduğu bir ailenin üyesi oldu.Katherine, Hollywood Kız Okulu ve Santa Barbara Kız Okulu'nda eğitim gördü. Okul oyunlarında rol almayı seviyordu ve sonunda Kay Marsh sahne adını kullanarak film figüranı olarak iş buldu. Kızının bir yıldız olma hayalinin farkında olan DeMille, onu Four Frightened People (1934) filmi için senaryo denetçisi olarak işe aldı ve filmlerinin setlerini ziyaret etmesine ve kurgu sürecini izlemesine izin verdi. Başrolünde Wallace Beery'nin oynadığı MGM yapımı Viva Villa: İstiklal Uğrunda (1934) filminde Pancho Villa'nın karısı Rosita Morales rolü için gizlice seçmelere katıldı. Rolü kazandı ve performansı ve güzelliğiyle eleştirmenleri etkiledi. İspanyol dansözü (1934) filminde canlandırdığı Meksikalı hizmetçi rolü ona Paramount Pictures ile bir sözleşme kazandırdı ve Mae West'in Belle of the Nineties (1934) filminde kötü adam rolünü üstlendi. Filmlerde kendi başına başarılı olma yeteneği, babasının hayranlığını kazanmasına ve bir sonraki destanı Haçlı seferleri'nde (1935) önemli bir rol almasına yardımcı oldu. Fransa Prensesi Alice'i canlandırdı ve Aslan Yürekli Richard'ın (Henry Wilcoxon) aşkı (ve eşi olma unvanı) için Loretta Young'ın canlandırdığı Berengaria ile yarıştı. Eleştirmenler Katherine'in yeteneğini ve gösterişli DeMille prodüksiyonundaki görünümünü takdir ettiler. Prestijli DeMille filmindeki mükemmel performansının ardından Katherine nihayet başrol oyuncusu statüsüne yükseldi. Paramount onu Drift Fence (1936) ve Sky Parade (1936) filmlerinde oynattı. Ayrıca Romeo ve Juliet (1936) filminde Romeo'nun ilk aşkı Rosaline rolüyle MGM'e ödünç verildi. 20th Century-Fox onu Barbara Stanwyck-Joel McCrea başrollü Banjo on My Knee (1936) filminde yardımcı rolde oynattı ve Charlie Chan at the Olympics (1937) filminde ona ikinci sırada yer verdi. Katherine Meksikalı aktör Anthony Quinn'e aşık oldu ve 1937'de onunla evlendi. The Californian'da (1937) üçüncü sırada gösterildi ve bir İspanya İç Savaşı draması olan Love Under Fire'da (1937) rol aldı. Columbia Pictures'da Jack Holt'un Under Suspicion (1937) filminde ikinci sırada yer aldı. Bunu bir başka İspanyol İç Savaşı draması olan Blockade'de (1938) küçük bir rol ve bir başka Jack Holt filmi olan Trapped in the Sky'da (1939) başrol izledi. Ne yazık ki büyük stüdyolar onun yeteneğini kayda değer yapımlarda sergileyemedi. Sonraki rolleri B filmlerinde yer aldı: In Old Caliente (1939), Isle of Destiny (1940), Ellery Queen, Master Detective (1940) ve Dark Streets of Cairo (1940). Technicolor filmi Aloma of the South Seas'de (1941) rol almak için Paramount'a geri döndü Quinn'lerin beş çocuğu oldu. İlk çocukları Christopher'ın 1941'deki trajik ölümünden sonra sinema kariyerini bıraktı. Kocasıyla birlikte oynadığı Black Gold (1947) filmindeki başrol ve babasının Mağlûp Edilemeyenler (1947) filmindeki Kızılderili kadın rolüyle geri dönüş yaptı. Ayrıca kara film The Judge'da (1949) rol aldı. Quinn'ler 1965 yılında boşandı ve Katherine daha sonra Tucson, Arizona'ya taşındı ve 1995 yılında Alzheimer hastalığından öldü.